腎病變及heat shock protein對於心房電生理的作用(2/2)

心房顫動是最常見的心律不整，會提高中風，心臟衰竭的機率以及死亡率。慢性腎臟疾病的患者， 其心房顫動的發生率較一般人為高。然而，造成心房顫動發生率上升的原因並不清楚。在經部分腎臟 切除術的慢性腎病便動物實驗中，也顯現了較多的心房纖維化和心房顫動發生率。肺靜脈和左心房是 最心房顫動發生最主要的啟動點及傳導基礎。然而，關於慢性腎臟疾病對於左心房及肺靜脈的電氣生 理學影響的研究，現在仍然是不足的。 腎毒素(Uremic toxins)已經被知道會造成許多心血管疾病的產生，但是其對於心律不整的影響仍舊未 知。腎毒素中，特別是會跟蛋白質密切鍵結的一群，P-cresol 和 Indoxyl sulfate 在促進氧化壓力，發 炎，血管硬化及血管內皮功能失調具有相當重要的角色，而這些影響，都可能造成心房顫動的發生。 在我們於 2013年獲得國科會補助的研究中，Indoxyl Sulfate 會增加肺靜脈快速放電的機會，減少左心 房的動作電位時間，降低竇房結的放電速度。上述現象，皆會被 ascorbic acid 給去除，因此，氧化壓 力可能是造成上述現象的其中一個理由。此外，我們也發現加入 Indoxyl Sulfate 及 isoproterenol 之後， 快速的電刺激可以引發左心房的持續性自主收縮。然而，若單只加入 isoproterenol，則快速的電刺激 並無法引發持續性的左心房自主收縮。此外，熱休克蛋白質(heat shock proteins)可以讓缺氧或是經過快 速電刺激的心房抗氧化並且減少細胞凋亡。 因此，熱休克蛋白質也許可以減少慢性腎臟疾病患者的 心房顫動發生率。 根據我們的初步研究成果以及熱休克蛋白的特性，我們設計了一個為期兩年的實驗。在第一年的實 驗中，我們會利用 Neomycin 引發慢性腎臟疾病的模組，來評估慢性腎臟病變對於心房及肺靜脈的電 氣生理學影響和鈣離子調控。在第二年的實驗中，我們會誘發體內的熱休克蛋白質，並評估其對於慢 性腎臟疾病的心律不整之影響。 實驗方法：在第一年的實驗中，我們會用腹腔內注射 Neomycin(100 mg/kg/day)的方法來製造慢性腎 病變兔子模組，並利用腹腔內注射 Indoxyl sulfate(100 mg/kg/day)來進一步評估 Indoxyl sulfate 對於慢 性腎病變兔子的影響。我們會進行 high density mapping來評估心臟傳導特性，進行傳統電極實驗 (conventional electrodes)以測試組織的動作電位(action potential)，進行 western blot 分析離子通道蛋白 質，進行 patch clamp 實驗以記錄離子通道(ionic channel proteins)，並進行 indo-1 fluoresce 來評估鈣離 子調控情形。在第二年的實驗中，我們會用腹腔內注射 Neomycin 的方法來製造慢性腎病變兔子模組， 並利用口服 Geranylgeranylacetone (GGA, 120 mg/kg/day)來誘發體內的熱休克蛋白質，以評估熱休克蛋 白質對於慢性腎臟疾病的電生理學影響。我們會進行 high density mapping來評估心臟傳導特性，進行 傳統電極實驗(conventional electrodes)以測試組織的動作電位(action potential)，進行 western blot 分析離 子通道蛋白質，進行 patch clamp 實驗以記錄離子通道(ionic channel proteins)，並進行 indo-1 fluoresce 來評估鈣離子調控情形。